つねぴーblog

元「とある研修医の雑記帳」。アウトプットが趣味です。医学以外の事も投稿するやもしれません。

CDの原理

CD(コンパクトディスク)の原理は一体どのようなものなのだろうか。
調べてみた。

コンパクトディスクはプラスチックで出来ているが、その材質は一般的にポリカーボネートが使用されている。読み取りには780nmの赤外線レーザーが用いられ、照射したレーザー光の反射を読み取る。レーザー光を反射させるためコンパクトディスクは、鏡のような役割を持ちレーザー光を反射する厚さ約80nmのアルミニウム蒸着膜と厚さ約10μmの保護層、レーベルなどの印字膜の複数の層を重ねた構造になっている。

ディスクには細かいくぼみが彫られており、このパターンによってデジタル情報を表現している。このくぼみをピットといい、ピットのない部分をランドという。(CDの場合は物理的なくぼみになっているようであるが、CD-Rの場合はレーザーによってピット該当部の色素を変成させる事によって記録を可能にしているらしい)ランドの部分に当ったレーザー光は反射してそのまま戻ってくるが、ピットがある部分に当ったレーザー光はランドからの反射波と1/2波長の位相差をもつため干渉して打ち消しあい暗くなる。この明暗によりデジタル信号を読み取り、これをアナログ信号に戻して音声として出力する。またピットの列をトラックというがこのトラックは1.6μm間隔で、内側から外側に向かって渦巻状に並んでいる。CDの虹色のような光沢は、この規則正しく並んだトラックで回折した光が干渉することによる構造色である。

疑問・・・
CDは何故湿気に弱いか= CDのプラスチックはポリカーボネートで出来ていると言ったが、この物質が湿気に弱く、加水分解して白濁してしまうようである。むしろこの欠点を積極的に利用したCDもあり、パッケージから出すと数日で白濁して使えなくなるというセキュリティーなCDも発売されているらしい。